姚 鑫

（润盛建设集团有限公司，江苏 南京 211122）

0 引言

随着我国建筑工业化水平的提升，从2013 年至今，我国已经进入建筑工业化的第4 个阶段——建筑产业现代化发展阶段。与此同时，全社会对于文明施工、绿色施工、快速施工的诉求，以及减少建造对城市人口密集区和交通繁忙区域干扰的要求也越来越迫切。装配式桥梁作为具备上述特点的新型工业化施工方法，得到广泛的关注。2016 年，党中央和国务院印发的《中共中央 国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》（中发〔2016〕6 号）指出，力争用10 年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%；2017年，国务院办公厅印发《关于促进建筑业持续健康发展的意见》（国办发〔2017〕19 号），进一步为中国建筑工业的发展指明方向，提出大力发展装配式建筑。从2011 年开始，上海作为发展装配式桥梁建设的先行者，经过近10 年的研发探索，装配式桥梁已具规模且稳步增长，走在了行业的前列。北京、广东、浙江、江苏等经济发达省市也正在加快建设步伐。但是在其他地区，桥梁建设仍然以传统的建造方式为主，装配式市场占有率还很低。究其原因可以发现，装配式桥梁在发展过程中仍然面临一些无法绕开的因素和难点，笔者结合桥梁新技术的学习，总结出一些心得体会。

1 装配式桥梁发展的影响因素

1.1 市场需求和供给有待培育和提高

这是装配式建筑桥梁共有的特点。2015 年后，我国建筑行业规模增速回升，到2019 年同比增速为5.7%，建筑行业总产值达24.8 万亿元，而装配式建筑总产值约为6 300 亿元，仅占建筑行业总产值的2.5%。这说明在庞大的建筑业规模中，建设各方主动采用装配式建造方式的意愿还不强烈，同时，构配件的供应量也不能满足市场需要。因此，一方面要继续培养需求；另一方面也要扩大供给。

1.2 从业者的主观动力不足

劳动力短缺、劳动力成本增加本应是倒逼施工技术向装配式发展的原因之一，但实际情况也有另外一面。当前我国装配式建筑桥梁发展的动力不足主要源于以下2 个方面。

1）传统现浇模式成本仍低于装配式建造成本，而当前建筑人工费用支出持续上涨，建筑装配率提升使人工费用下降，据统计2017 年装配率为0，20%，40%，60%的建筑，建造成本分别为1 235，1 372，1 605，1 653 元/m2（见表1）。

表1 装配率提升人工费用占比逐渐下降

2）传统土建施工企业工人更熟悉适应现浇工艺流程和“人海”战术的落后施工方式，对信息化、数字化、智能化的建造方式认识水平偏低、职业技能不足。

1.3 规范体系的建立尚不完善

现阶段，装配式桥梁的相关国家、地方性规范较少，如CJJ/T 293—2019《城市轨道交通预应力混凝土节段预制桥梁技术标准》，以及江苏省地方标准DB32/T 3563—2019《装配式钢混组合桥梁设计规范》和DB32/T 3564—2019《节段预制拼装混凝土桥梁设计与施工规范》中，对城市内的装配式桥梁的施工条件、结构体系、细部构造、关键技术及通用图缺乏系统的阐述。因此，对质量检查和验收规程的补充、构件连接方式、结构耐久性等一系列课题有待进一步研究。

2 装配式桥梁的建造难点

2.1 协同设计建造能力不足

在传统桥梁建造方式中，设计单位与施工单位的责任义务是有明确划分的，项目的顺利实施主要依靠前期知识力密集型的设计单位和后期劳动力密集型的施工单位之间的合作，这种合作在时间和空间上是基本独立的。而装配式建造采用以标准化设计、工厂化生产、装配式施工和信息化管理等为主要特征的工业化生产方式，要求参与项目的各方紧密联系、同步协作、高度融合。桥梁的设计、预制、安装、运营维护要在项目起始阶段就通盘考虑，要考虑项目实施全过程中的限制因素和客观环境决定的实际运行建造能力，这对各方的组织管理、技术支持、资源整合等能力都是一个考验。初期协作必定表现出适应性差和协同力不足。

2.2 预制构件节点连接的技术难点有待突破

目前常见的连接方式有灌浆套筒、金属波纹管、现浇湿接头、承插式等方式，每种连接方式都有需待改进之处。

1）灌浆套筒连接方式 具有施工方便的优势，但其施工精度要求高，套筒对塑性铰区损伤机理有影响。灌浆套筒内灌浆的密实性目前是通过施工工艺过程来控制的，检测困难。

2）金属波纹管连接方式 力学性能好，类似现浇。其抗震性能也与现浇结构类似，但是钢筋锚固长度长，安装困难。

3）现浇湿接头连接方式 具有较好的可靠性和耐久性，抗震性能等同现浇。缺点是预制部分的现场定位较困难，现场仍有大量现浇混凝土作业，一定程度上降低了效率。

4）承插式连接方式 具有整体性能较好、施工方便、施工精度要求相对不高的优点，其抗震性能也类似现浇结构。但其不足是插槽会损害承台的整体性。

在目前装配式结构节点连接的规范、标准尚不完善的情况下，对于多种连接方式，需要因地制宜，根据工程实际情况、成本核算、检测方式、工期等合理选择。同时，应研发更可靠的新型连接方式。装配式结构节点连接本身就是一门科学，要求参与者同时具备材料、设计和建造工艺等多方面的知识和经验，综合理论和实践水平要求甚高。

2.3 陆上运输能力受限

桥梁的构件如箱梁节段、立柱节段、盖梁节段等普遍尺寸大、自重大，有的甚至超过100t，这给构件的运输、吊装带来较大困难，与大型水上作业相比，限制条件也多，尤其是城市内新建装配式市政、高架桥梁时，对运输线路上的既有桥梁、构筑物的承载能力是很大的考验。就运载质量而言，规范中对城市A 级桥梁的规定是五轴长18m 标准车辆荷载的总重为700kN，最大轴重为200kN，对于行驶的特种平板挂车，应该根据规范中的轴距和轴重对构件运输途中的桥梁进行单独验算。另外，还有沿途的道路建筑界限，如机动车道最小净空高度为4.5m，设计时速为60km/h 的平曲线极限最小半径为150m。上述这些条件都将成为限制预制构件尺寸及自重的关键因素。

当然，构件尺寸较小也不合理，这里还要考虑节点连接的安装难度、加工成本和结构强度要求，同时，节点过多还会延长施工工期，削弱装配式桥梁施工快的优点。

由此可得出，在预制构件的设计加工阶段就要将构件的体量与实际交通条件综合考量，甚至需要对运输设备进行改装或者对线路上个别“瓶颈桥”进行加固改造，同时对构件进行轻量化设计，如将城市内的桥梁跨径统一为20～40m 的中等跨径，或者采用钢混组合型构件降低结构自重，这些措施对于参建单位来说还需要适应的时间。

2.4 构件的加工能力限制

目前，工厂化的构件以在临时预制场生产为多，仅服务于单一特定工程项目，则临时预制场的建设费用就会纳入建安费用中，造成装配式构件，尤其是下部结构中盖梁和墩柱的综合单价上升，后续工厂生产的构件也很难与市场对接，商品化水平不高。可将此依托于智能制造，探索采用BIM技术对复杂构件进行数字化正向设计，利用生成的数字模型驱动设计图纸，加工厂数控智能加工，形成一条设计制造一体化的技术路径。与此相比，行业目前还有相当大的发展空间。

2.5 理想化的全预制装配

全预制装配桥梁的下部结构多采用PHC 管桩，相对于钻孔灌注桩，施工成本有所降低，但下部结构能否预制取决于地层的地质条件。地质的复杂性导致桥梁基础不一定适合预制装配式施工，承台作为墩柱与基桩重要的大尺寸传力构件鲜见有预制拼装的，对于装配式施工还处于探索阶段。

3 结语

1）发展装配式桥梁，要根据工程实际，因地制宜地选择适合的装备技术，而不能一味地追求装配化率。全预制装配桥梁确实体现出工业化的先进性，但其注定是少数，而现浇施工方法仍然有其特有的优势，对二者的选择应各取其长。

2）装配式桥梁较传统现浇桥梁具有施工速度快、工期短、减少交通封闭和降低施工污染等诸多优点，但工业化道路上仍然面临着挑战，需要科学构思产业布局，引领预制加工向规模化、集约化的方向发展。同时，兼顾轻量化，考虑将工业化生产立足于量大面广的常用跨径桥梁上，既降低预制成本，又可以用定向布局来引导设计建造。

3）现阶段，装配式桥梁建造在城市中的推广仍处于初期阶段，预制安装过程中还面临各种难题和困惑，但是它作为“绿色发展”的先进施工方法，未来必定是大势所趋。解决上述问题一方面需要行业发展的顶层设计和产业政策的支持，另一方面也要依靠各科研院所、设计施工企业、材料加工企业的共同推动。